塔吊基础计算Word下载.docx
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26.5
-27.95
35
1-2
暗绿色粘土
30
-31.45
55
900
草黄色砂质粉土
34
-35.45
70
1800
灰黄色粉质粘土
36
-37.45
50
t
草黄～灰色粉砂
47
-48.45
75
2500
0.5
灰色粉质粘土夹粉砂
53
-54.45
45
灰色粉砂夹粉质粘土
65
-66.45
2000
灰色粉砂
-76.45
80
灰色中粗砂
100
-101.45
90
3000
8、塔式起重机主要技术性能表
塔吊型号
QTZ80B
QTZ80A
序号
载荷名称
单位
数量
基础所受的垂直荷载
KN
587
511
基础所受的水平荷载
62
72
基础所受的倾翻力矩
KN.M
1642
1242
基础所受的扭矩
310
348
独立式整机重
T
40.83
平衡重
13.92
14.2
工作幅度
M
60
最大起重量
末端起重量
1.2
额定起重力矩
800
11
塔身截面
1.8×
1.8
1.6×
1.6
12
最大起升高度
独立式
40
附着式
160
140
装机总容量
KW
48
二、塔吊布置原则
本工程作业面积大，综合考虑塔吊的作用半径、起吊重量、基础工程桩位布置、围檩支撑结构设计、房屋结构设计、经济性比较后，作出以下布置原则。
1.塔吊布置在基坑内
2.塔吊共6台，55m臂4台，60m臂2台
3.塔吊选型：
市沪淞建筑机械厂有限公司生产的QTZ80A（5512）及QTZ80B（6010）塔吊。
4.具体位置详见《塔吊平面布置图》
5.因塔吊布置在基坑内，考虑到土方开挖后安装困难。
并为兼顾土方开挖垂直运输，塔吊需在基础开挖前投入正常使用。
6.塔吊桩基础采用钻孔灌注桩
7.桩上部钢支柱采用H型钢，上端标高-0.50m
8.塔吊基础采用C30水下混凝土，Φ800钻孔灌注桩，上部H型钢格构非标准节插入桩内2500。
塔吊标准节与型钢格构用高强度螺栓和盖板焊接连接固定。
详见附图
三、计算依据
1.《地基基础设计规范》DGJ08-11-1999
2.《建筑桩技术规范》JGJ94-94
3.《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
4.《建筑结构焊接规程》JGJ80-91
5.《建筑结构设计荷载规范》GB50009-2001
6.沪淞建筑机械厂有限公司的QTZ80A、80B塔式起重机的《使用说明书》
7.本工程平面图、结构图、围檩支撑图
四、塔吊分项参数计算
塔吊是施工场地最重要的施工机械之一，其使用贯穿了整个工程。
在这过程中间隔时间长，不可预见性因素多，为确保塔吊的安全，以下计算都按极限苛刻条件下能保证塔吊正常工作计算。
即：
塔吊设置在最大开挖深度处；
型钢柱与混凝土灌注桩连接按光滑面锚固。
（计算详值见计算表格）
1.基础竖向极限承载力计算
F=F1+F2
F——基础竖向极限承载力kn
F1——塔吊自重（包括压重）kn
F2——最大起吊重量kn
2.单桩抗压承载力、抗拔力计算
桩顶竖向力的计算（依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条）
（“+”计算结果为抗压，“-”为抗拔）
其中Ni——单桩桩顶竖向力设计值kN
n——单桩个数，n=4；
F——作用于桩基承台顶面的竖向力设计值T
G——塔吊基础重量KN
Mx,My——承台底面的弯矩设计值kN.m
xi,yi——单桩相对承台中心轴的XY方向距离m
M——塔吊的倾覆力矩kN.m
3.桩长以及桩径计算
桩采用钻孔灌注桩
Rk实际=fpAp+Up∑fsli>
R＝Ni×
ξ1
UP＝πd
其中Rk实际——实际钻孔灌注桩承载能力KN
fpAp——桩端面承载能力KN
Up∑fsli——桩侧摩擦阻力总和KN
R——单桩轴向承力安全值KN
ξ1——桩安全系数取2
d——桩直径m
4.桩抗拔验算
Qk＝λRk实际
5.桩配筋计算
桩身配筋率可取0.20%～0.65%（计算取上限0.65％）,抗压主筋不应少于6Φ10，箍筋采用不少于Φ6@300mm的螺旋箍筋，在桩顶5倍桩身直径范围内箍筋Φ6@100mm，每隔2m设一道2Φ12焊接加强箍筋。
As＝S桩截面×
配筋率
n＝4As/（πφ2）
其中n——竖筋根数根
As——钢筋总截面积m
Φ——竖筋直径m
6.桩上部钢支柱计算
钢支柱采用h×
b×
tw×
t＝350×
350×
12×
19，H型钢。
A＝hb-（b-tw）（h-2t）＝0.017㎡
1）四柱整体验算
A总=4A
截面惯性矩Iz
回转半径i＝（Iz/A总）0.5
构架长细比
查φ
2）单柱验算
Iz
i＝（Iz/A）0.5
井架长细比
查φ
7.钢支柱上部螺栓紧固水平钢板抗拔计算
H型钢上部螺栓紧固水平钢板采用500×
500厚20，Q235钢板，采用电焊与下部H型钢焊接，焊接高度不小于6mm。
1）焊接强度验算
σ——焊接强度
N——轴心最大拔力,等于塔吊拔力
——焊缝长度等于4478mm
——焊缝的抗拉抗压强度设计值，Q235等于160
8.缀条计算
缀条采用12#槽钢截面面积A＝0.0015700㎡
V＝V1+V2
V1——塔吊水平力引起应力
V1＝F4/2
F4——塔吊水平力
V2——塔吊扭矩引起应力
V2＝Mn/2（D×
1.414）
Mn——塔吊扭矩
D——桩间距
fv>
V/A
fv——槽钢的抗剪强度，厚度小于16mm，取125
A——槽钢截面积
9.螺栓计算
采用φ30高强度螺栓,每肢2颗
A总=πd2
σ=N拔/A总<
295
螺栓抗剪验算
τ＝MnA总/（2×
桩间距/1.414）<
fv=170KN/m㎡
10.桩水平力验算
由于地质报告未进行桩侧土水平抗力系数的比例系数m试验，采用规范提供的经验值如下表所示。
取8MN/m4。
序号
土的分类
m（MN/m4）
流塑粘性土IL＞1、淤泥
3～5
软塑粘性土1＞IL＞0.5、粉砂
5～10
硬塑粘性土0.5＞IL＞0、细砂、中砂
10～20
坚硬、半坚硬粘性土IL＜0、粗砂
20～30
砾砂、角砾、圆砾、碎石、卵石
30～80
密实粗砂夹卵石，密实漂卵石
80～120
1）基本资料：
桩类型：
桩身配筋率ρg＜0.65%的灌注桩桩顶约束情况：
铰接、自由
截面类型：
圆形截面桩身直径d＝800mm
混凝土强度等级C30Ft＝1.50N/mmEc＝30000N/mm
桩身纵筋As＝3267mm净保护层厚度c＝50mm
钢筋弹性模量Es＝200000N/mm
桩入土深度h＝23.000m
桩侧土水平抗力系数的比例系数m＝8MN/m4
桩顶竖向力N＝1000.0kN
设计时执行的规范：
《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）以下简称桩基规范
2）单桩水平承载力设计值计算：
（1）、桩身配筋率ρg：
ρg＝As/（π×
d2/4）＝3267/（π×
8002/4）＝0.65%
（2）、桩身换算截面受拉边缘的表面模量Wo：
扣除保护层的桩直径do＝d-2×
c＝800-2×
50＝700mm
钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值
αE＝Es/Ec＝200000/30000＝6.667
Wo＝π×
d/32×
[d2+2×
（αE-1）×
ρg×
do2]
＝π×
0.800/32×
[0.8002+2×
（6.667-1）×
0.65%×
0.7002]＝0.053m
（3）、桩身换算截面积An：
An＝π×
d2/4×
[1+（αE-1）×
ρg]
0.8002/4×
[1+（6.667-1）×
0.65%]＝0.52m
（4）、桩身抗弯刚度EI：
桩身换算截面惯性距Io＝Wo×
d/2＝0.053×
0.800/2＝0.0212m4
对于钢筋混凝土桩，EI＝0.85×
Ec×
Io
EI＝0.85×
30000×
1000×
0.0212＝541622.927kN/m
（5）、桩的水平变形系数α按下式确定：
α＝（m×
bo/EI）1/5（桩基规范5.4.5）
对于圆形桩，当直径d≤1m时，bo＝0.9×
（1.5×
d+0.5）
bo＝0.9×
（1.5×
0.800+0.5）＝1.530m
α＝（8000×
1.530/541622.927）1/5＝0.4686（1/m）
（6）、桩顶（身）最大弯矩系数νm：
桩的换算埋深αh＝0.4686×
25.000＝11.715
查桩基规范表5.4.2得：
νm＝0.768
（7）、其余参数：
桩截面模量塑性系数γm＝2.00（圆形截面）
桩顶竖向力影响系数ζN＝0.5（竖向压力）
（8）、单桩水平承载力设计值Rh：
对于桩身配筋率ρg＜0.65%的灌注桩，可按下列公式计算单桩水平承载力设计值
Rh＝α×
γm×
ft×
Wo/νm×
（1.25+22×
ρg）×
（1±
ζN×
N/γm/ft/An）（桩基规范5.4.2-1）
＝0.469×
2×
1500×
0.053/0.768×
（1.25+22×
0.65%）×
（1+0.5×
1000.0/2/1500/0.52）＝178.7kN
四桩水平承载力
＝4×
178.7kN＝714.8kN>
62KN
11、QTZ80B塔式起重机基础计算表
符号
意义
公式
计算值
钻孔灌注桩计算
G
桩上部钢支架总重
60.0
m
标准节重
9.3
b
标准节边长
1.8
N
标准节数量
节
20.0
F1
塔吊自重（包括平衡重）
587.0
F2
最大起吊重量
80.0
F3
标准节总重
186.0
Mn
基础承受扭矩
F3=m×
KN.m
310.0
倾覆力矩
1642.0
F4
水平荷载
62.0
钻孔灌注桩桩顶标高
-9.05
桩安全系数
取
2.0
d
桩直径
0.80
D
桩间距
D=9d/4
1.800
l
取桩有效长度（最大开挖深度至桩底）
23
Ni
单桩承力设计值
1177.090
N拔
抗拔力设计值
-629.290
R
单桩轴向承力安全值
2354.181
Up∑qsili
桩侧总极限摩擦阻力
1666.301
qpAp
桩端点极限承载力
904.779
Rk实际
取桩长度后实际承载力
Rk实际=fpAp+Up∑fsli
2571.079
符合
Qk
取桩长度后实际抗拔力
Qk＝λRk
1542.648
满足
桩配筋计算
根据桩径按内插法计算工程桩桩身配筋率（0.20%～0.65%）
0.65%
As
截面钢筋面积
m2
0.003267
Φ
竖筋直径
mm
20.000
n
竖筋数量
n=4As/（πΦ2）
根
10.4
箍筋取
Φ8@200mm的螺旋箍筋
桩上部钢立柱计算
H型钢规格
30
H
桩顶到钢构件上端长度
9.9
A
横截面面积
㎡
0.017
I合
四根立柱组合极惯性距
外部参照CAD自动计算
m4
0.056284
I单柱
单柱极惯性矩
0.000068
i合
四根立柱组合回转半径
i=（I/4A）0.5
0.908611
i单柱
单柱回转半径
i=（I/A）0.5
0.062942
λ合
四根立柱组合长细比
λ＝H/i
10.840724
φ＝0.984
λ单柱
单柱长细比
23.831576
φ＝0.848
σ合
最大应力
σ＝Ni/Aφ
N/mm2
70.184816
σ单柱
81.441
钢构件插入桩深度（不计钢柱顶端阻力）
τ
钢筋和混凝土的粘结应力（光面钢筋取1.5～3.5）
kN/m2
1.5E+03
型钢等截面圆钢直径
0.147
h
插入桩长度
h=Ni/（τ×
π×
d）
1.696
型钢上部水平钢板焊接强度验算
σ
焊接强度
23.422
塔吊拔力
629290.319
lw
焊缝长度
4478.000
焊缝高度，等于6
6.000
缀条计验算
规格
C12槽钢
面积（A）
mm2
1570
V1
塔吊水平力引起剪力
31.000
V2
扭矩引起的剪力
60.899
V
水平力和扭矩组合作用剪力
91.899
fv
槽钢抗剪强度
58.534
螺栓计算
塔吊每肢螺栓数
颗
3
螺栓直径
螺栓截面积
m㎡
2121
螺栓应力
σ＝N拔/A
297
剪力
τ＝Mn/（2×
D×
1.414）/A
28.718
12、QTZ80A塔式起重机基础计算表
1.6
348.0
1242.0
72.0
D=2d
1.600
1036.464
-500.664
2072.929
0.044694
0.000675
0.809675
0.199039
12.165374
φ＝0.978
7.536206
φ＝0.99
62.179037
61.425
1.493
18.634
500664.356
36.000
76.909
112.909
71.917
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